6.1.2 化学反应与电能 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 第2课时　化学反应与电能 第一节　化学反应与能量 2nd 核心素养 1.通过对比火力发电,认识化学能直接转变为电能的装置——原电池的优势,了解化学电源在实际生活中的应用及废旧电池的处理和利用。培养科学态度与社会责任的学科核心素养。 2.能从氧化还原反应的角度理解原电池的工作原理，提升证据推理能力。 3.通过实验探究,掌握构成原电池装置的条件。培养科学探究与创新意识的学科核心素养。 新课引入 天空中释放的闪电能产生巨大的能量 但不能为 人类所用 电的获取途径 我们日常使用的电能主要来自火力发电。 火电厂是如何产生电能的？ 二、化学反应与电能 思考与交流 二、化学反应与电能 1.火力发电——燃煤发电的能量转化过程 化学能（燃料） 燃烧 热能 蒸汽 轮机 发电机 电能 机械能 ①使用的化石燃料属于不可再生资源; ②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘，污染环境; ③能量经过多次转化，能量利用率低。 火力发电有什么缺点？ 思考与交流 二、化学反应与电能 1.火力发电——燃煤发电的能量转化过程 化学能（燃料） 燃烧 热能 蒸汽 轮机 发电机 电能 机械能 直接？ 哪一类反应可以呢？ 思考与交流 1.物理上说怎么样才会形成电流呢？ 电子的定向移动 2.什么样的化学反应有电子的转移？ 氧化还原反应 3.如何将氧化还原反应：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑设计成原电池呢？ 实验探究 【实验6-3】 (1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 Cu Zn 稀H2SO4 (2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。 Cu Zn 稀H2SO4 (3)用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。 Cu Zn 稀H2SO4 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 实验结论： 实验探究 ① 刚开始，锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生； ② 当用导线相连后，锌片上有气泡(Zn片不纯)；铜片上有气泡产生； ③ 串联电流表后，电流表指针发生偏转。 ① 锌与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应； ② 导线中有电流通过。 Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑ 实验现象： 实验原理： 离子反应： 2.原电池 二、化学反应与电能 （1）定义： 这种能把化学能转化为电能的装置叫原电池。 （2）电极： 负极:电子流出（或电流流入）的一极 被氧化或发生氧化反应的一极。 正极:电子流入（或电流流出）的一极 被还原或发生还原反应的一极。 资料卡片 Zn标准电势：-0.76V； Cu标准电势：+0.34V。 (Zn) (Cu) （3）电极反应 Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e- =H2↑ 负极(Zn): 正极(Cu): （氧化反应） （还原反应） 总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 负极 正极 负极+溶液中阳离子 发生氧化还原反应。 Cu Zn - Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ - - - - - - - - - - Zn2+ H+ SO42- 负极 正极 静电作用 原电池的工作原理 Zn-2e- = Zn2+ 2H+ + 2e－=H2↑ 形成电流 内电路离子的定向移动 外电路电子的定向移动 电子从负极→正极 电流从正极→负极 电子不下水 阳离子→正极 阴离子→负极 （正正负负） 离子不上岸 氧化反应 发生溶解 还原反应 产生气泡 二、化学反应与电能 3.原电池的构成条件 本质：自发的氧化还原反应。 √ × 两极：两个电势不一样的电极，即活泼性不同的两个金属电极或非金属电极（如：C） 一液：电解质溶液（且能与其中一个电极反应） 成回路：要形成闭合回路。 ——两极一液成回路 √ √ √ √ √ × × × 负极 二、化学反应与电能 4.原电池电极反应式的书写方法 原电池的原理：负极+溶液中阳离子发生氧化还原反应。 CuSO4 (aq) Zn Cu 负极 正极 负极：Zn - 2e- = Zn2+（氧化反应） 正极：Cu2+ + 2e- = Cu（还原反应） 总反应：Zn + Cu2+ =Zn2+ + Cu FeCl3 (aq) Fe C 正极 负极：Fe - 2e- = Fe2+（氧化反应） 正极：2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+（还原反应） 总反应：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+ 二、化学反应与电能 5.化学电源 （1）锌锰干电池 负极：锌筒 正极：石墨棒 电解质溶液：氯化铵糊 一次电池 特点：放电后不能充电；便于携带，价格低。 （2）铅蓄电池 负极：铅 Pb 正极：二氧化铅 PbO2 电解质溶液：稀硫酸 二次电池 特点：能实现放电（化学能转化为电能）与充电（电能转化为化学能）的循环。常见的二次电池还有：镍氢电池、锂离子电池等。 二、化学反应与电能 5.化学电源 （3）发展中的燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。目前燃料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近0。     1.判定正、负极有什么方法？ 正极 负极 电子流入的极 不活泼电极 发生还原反应(被还原) 电子流出的极 较活泼电极 发生氧化反应(被氧化) 随堂训练 随堂训练 3.下列装置能构成原电池的是( ) A 2.下列关于原电池的叙述中，不正确的是(　 ) A. 原电池的负极发生的反应是氧化反应 B. 原电池的正极上发生的反应为还原反应 C. 原电池电解质溶液中阳离子移向负极 D. 原电池中电子流入的极一定是正极 稀硫酸 C A.③⑤⑦ B.①④⑤ C.④⑤⑦ D.②⑤⑥ 随堂训练 4.如右图，M 为活动性顺序位于氢之前的金属，N 为石墨棒，关于此装置，下列叙述不正确的是（ ） A.N上有气体放出 B.M为负极，N为正极 C.稀硫酸中 SO42- 移向 M 极 D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N D 5.下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是（ ） A.碱性锌锰电池 B.手机用锂电池 C.汽车用铅蓄电池 D.玩具用镍氢电池 A 课堂小结 二、化学反应与电能 1.火力发电——燃煤发电的能量转化过程 2.原电池 3.原电池的构成条件 ——两极一液成回路 4.原电池电极反应式的书写方法 5.化学电源 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$